REACCIONES QUÍMICAS NOMBRE:

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DOCENTE: Vanesa Sofía Carrillo Quintero ÁREA: QUÍMICA

GRADO: OCTAVO UNIDAD TEMÁTICA: reacciones químicas

GUÍA Nº: 3 FECHA: 30 de abril

“UN ESPACIO PEDAGÓGICO DE DESARROLLO DE INTELIGENCIAS”

REACCIONES QUÍMICAS

NOMBRE: ______________________________________________________________________________

Los cambios físicos y químicos

En la naturaleza se producen continuamente cambios o transformaciones. Estos cambios se clasifican en dos tipos: físicos y químicos. Los cambios físicos son aquellos en donde una sustancia no se transforma en otra diferente. Los cambios químicos son aquellos en los que unas sustancias se transforman en otras con naturaleza y propiedades distintas.

Los cambios físicos

Cuando la materia cambia de estado, varía su aspecto, pero no cambia su naturaleza; es la misma, aunque haya cambiado su estado.

El estado en que se encuentra un cuerpo depende, en gran parte, de la temperatura. Un cambio en la temperatura puede provocar un cambio del estado de la materia.

Al calentar agua en estado líquido la ebullición se produce a 100 °C; así el agua se convierte en vapor, que es materia en estado gaseoso. La ebullición la podemos observar a menudo en la cocina de nuestra casa cuando se hierven los alimentos.

Si el calentamiento del agua se produce de forma muy lenta, en lugar de la ebullición hay una vaporización;

por este proceso, el agua del mar se evapora para formar las nubes.

Cuando el vapor de agua se enfría, se produce una condensación y vuelve a convertirse en agua en estado líquido, como sucede con la lluvia.

Al enfriar el agua a 0 °C, esta se congela y se produce la solidificación.

Algunos productos como la naftaleína (un insecticida) pasan directamente de sólido a gaseoso, este cambio de estado se denomina sublimación.

Los cambios químicos

Cuando se produce un cambio químico, no solo cambia el aspecto de la materia, sino que se transforma su composición y con ello se produce un cambio muy importante en sus propiedades. Las sustancias que resultan de un cambio químico son distintas de las que existían antes de dicho cambio.

Existen muchos tipos de cambios químicos. Algunos son: la oxidación, la combustión, la fotosíntesis, la electrólisis, entre muchos otros.

Por ejemplo, la oxidación del hierro es un cambio químico en el que intervienen el hierro y el oxígeno del aire, para dar lugar a un nuevo material: el óxido de hierro. El óxido de hierro es un material distinto al hierro y al oxígeno.

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Actividad

- En las siguientes preguntas selecciona cuál corresponde a un cambio físico o a uno químico.

Organiza las respuestas en el siguiente cuadro:

● Mezclar azúcar y agua

● La digestión de los alimentos

● Calentar el agua de un recipiente y comienza a hervir

● Cuando se empaña un cristal

● Combustión de la madera

● Sacar punta a tu lápiz

● Secar la ropa

● Hornear galletas

● Evaporación del alcohol

● La oxidación de un clavo

- Visualiza el video https://youtu.be/OYfusObKf9U y escribre un parrafo donde sintetices lo más importante del video.

LAS REACCIONES QUÍMICAS

Las reacciones químicas son procesos por los cuales se producen las sustancias, y se evidencian cambios físicos y químicos. Aunque no las percibamos, las reacciones químicas suceden a nuestro alrededor como transformadoras de la materia.

Las plantas, por ejemplo, producen su propio alimento usando moléculas del aire y agua, y transforman los fertilizantes en moléculas que pueden asimilar, a través de varias reacciones químicas; asimismo, el cuerpo humano obtiene energía de los alimentos. Al tiempo, en el Sol ocurren reacciones que transforman el hidrógeno en helio.

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Cuando se quema papel, se produce una reacción química denominada combustión, en la que se libera calor. A través de los sentidos podemos percibir los cambios que se evidencian en el papel que se quema:

luz, calor y desprendimiento de cenizas y humo.

En el laboratorio, al poner en contacto el ácido clorhídrico con el hidróxido de sodio se produce una reacción química. Nota que se indica el estado de los reactivos y productos con las abreviaturas ac (acuoso), l (líquido), s (sólido).

En esta reacción química, el átomo de hidrógeno del ácido (H ⁺) se une con el hidroxilo de la base (OH ^-) para formar agua. El átomo de sodio ocupa el lugar dejado por el H⁺ en el ácido, así se produce cloruro de sodio.

Recuerda

• Una reacción química es el proceso por el cual dos o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otras denominadas productos.

• Cuando los ácidos reaccionan con las bases se forma agua, además de la sal.

En las reacciones químicas se producen cambios tantos físicos como químicos en la materia. Un cambio físico es una transformación en la que no varía la composición de la materia; por ejemplo, el cambio de estado del agua de sólido a líquido o a gaseoso. Un cambio químico es una transformación en la que varía la naturaleza de la materia; por ejemplo, la combustión al encender un fósforo.

Qué significa una ecuación química

Una reacción química es un proceso en el cual una o varias sustancias interaccionan entre sí para formar una o más sustancias distintas. Por ejemplo, durante la combustión del gas butano en un mechero, el butano reacciona con el oxígeno del aire y se forma vapor de agua y dióxido de carbono.

Ecuaciones químicas

Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas que, de modo semejante a las ecuaciones matemáticas, tienen un primer miembro (lado izquierdo) donde se escriben las fórmulas de las sustancias que reaccionan (reactivos) y un segundo miembro (lado derecho) constituido por las fórmulas de las sustancias obtenidas (productos). Ambos están separados por una flecha (→), que puede leerse como

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“va hacia” o “forma”. A veces, se utiliza el signo igual (=) en lugar de la flecha.

Los números que aparecen delante de las fórmulas de las diferentes especies que participan en la reacción se denominan coeficientes estequiométricos. Son números que multiplican las fórmulas químicas completas. Si no aparece ningún coeficiente, se considera que representa la unidad (1).

Elestado físico en que se encuentran las sustancias suele indicarse también mediante los símbolos (s), (l), (g) o (ac), según se trate de un sólido, un líquido, un gas o una sustancia que se encuentre en disolución acuosa, respectivamente. Además, se puede añadir otra información adicional:

• Cuando hay undesprendimiento gaseoso se coloca una flecha vertical con sentido ascendente (↑) a la derecha del gas.

• Si una sustancia forma o se obtiene en forma de precipitado, se indica mediante una flecha con sentido descendente (↓) situada a su derecha.

• Si una reacción necesita temperaturas elevadas se escribe una delta (Δ) encima de la flecha.

Toda reacción química debe ser igualada o ajustada, de modo que el número de átomos de cada elemento sea el mismo en cada miembro de la ecuación. Para ello se emplean los coeficientes estequiométricos.

Algunas reacciones pueden igualarse fácilmente por tanteo pero, en general, es necesario utilizar algún método de igualación. Un compuesto se puede representar por su fórmula condensada o su fórmula extensa. Siguiendo con el ejemplo mencionado, las respectivas fórmulas extensas del butano y el oxígeno son:

CH3CH2CH2CH3 y O2

Según estas convenciones, la reacción de combustión del butano se representa de forma condensada, así:

2 C4H10(g) + 13 O2 (g) → 10 H2O (g) + 8 CO2 (g)

Para interpretar una reacción química se debe recurrir a la teoría atómica. Durante el transcurso de la reacción se rompen algunos enlaces y se forman otros nuevos entre los átomos de carbono y de hidrógeno, y con el oxígeno se forman sustancias como el agua y el dióxido de carbono.

Para que una reacción tenga lugar, es necesario que las partículas reaccionantes están en contacto. Esto es más fácil en los estados líquido y gaseoso, donde las moléculas tienen una cierta movilidad, y es mayor en los gases que en los líquidos. Las reacciones en las que intervienen sólidos son más rápidas cuando estos se encuentran divididos que cuando forman un solo bloque. Otra forma en que los contactos entre las partículas tienen lugar con facilidad es en disolución. Un gran número de reacciones, tanto en la naturaleza como en el laboratorio o en la industria, tienen lugar en disolución, es decir, cuando una sustancia sólida se disuelve en un líquido.

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Observa que el coeficiente 1 delante del oxígeno no se escribe, porque se entiende que la fórmula de la sustancia ya representa una unidad. La ecuación está ajustada ya que hay 4 átomos de hidrógeno y 2 de oxígeno tanto a la izquierda como a la derecha.

Actividad 1. Completa la frase con las palabras que hacen faltan:

las reacciones quìmicas pueden ser representadas ________________ mediante ecuaciones químicas. Para realizar los cálculos _________________ es necesario disponer de la ecuación química ______________ de la reacción. Así podemos conocer la cantidad de ____________ que se puede obtener a partir de una cierta cantidad de ___________. La ecuación química proporciona la mayor información posible del proceso, las ________, así como los reactivos y productos.

producto

estequiométricos simbólicamente condiciones ajustada reactivos

LA IMPORTANCIA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Una reacción química es un proceso en el cual una o varias sustancias interaccionan entre sí para formar una o más sustancias distintas. Por ejemplo, durante la combustión del gas propano en una estufa, el propano reacciona con el oxígeno del aire y se produce vapor de agua y dióxido de carbono. Este cambio químico se produce al encender la estufa para cocinar los alimentos.

Recuerda

En la combustión ocurre la ruptura de enlaces, lo que se asocia a absorción y liberación de energía.

Sin las reacciones químicas no podrían ocurrir fenómenos como el proceso de digestión o el de la respiración. Estas parecen tareas sencillas pero tienen gran importancia y son resultado de un proceso que involucra reacciones químicas con ayuda de algunas enzimas. Por medio de la fermentación se obtienen

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productos como el yogur, el queso y las bebidas lácteas, dependen de las reacciones metabólicas de ciertas levaduras

Algunas aplicaciones industriales de las reacciones químicas

El acetileno es una sustancia que se usa en los procesos de soldadura de los metales, debido a las altas temperaturas de su reacción, la cual produce agua y dióxido de carbono

• El cloro comúnmente se utiliza en procesos de desinfección en el agua potable. Este elemento se puede producir mediante electrolisis de la sal común según la siguiente reacción:

Cualquier actividad física o mental requiere un aporte de energía. El metabolismo constituye el conjunto de reacciones químicas que ocurren en nuestro organismo, con el objetivo de producir energía, almacenarla y distribuirla para las distintas actividades corporales.

Actividad

1. Indica si sucede un cambio fìsico o químico durante la combustión de la madera. Explica por qué llegas a esa respuesta.

2. Cuando los seres vivos se alimentan suceden cambios químicos. Explica con un ejemplo un cambio químico.

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3. El proceso de fermentación del jugo de uva para obtener vino, los azúcares que contienen este jugo producen alcohol y gas carbónico. Investiga qué condiciones se requieren para este cambio químico.

4. “Si ustedes usan una estufa de gas para cocinar su cena es probable que su estufa queme gas natural, compuesto principalmente por metano. El metano (CH ₄) es una molécula que contiene cuatro átomos de hidrógeno enlazados a un átomo de carbono. Cuando ustedes encienden la estufa, están suministrando la energía para empezar la reacción del metano con el oxígeno del aire.

Durante esta reacción, los enlaces químicos se rompen y se forman nuevos enlaces. En este cambio químico, los productos que se obtienen son el dióxido de carbono y el vapor de agua (y, por supuesto, el calor y la luz que se ve en la llama)”.

La ecuación química de la reacción se escribe así:

H O O CALOR

C _4(g)+ 2 _2(g)→ CO_2(g)+ H₂ _(g) +

a. En el ejemplo, el metano y el oxígeno molecular son los reactivos; encierralos en un rectángulo azul.

b. Del lado derecho se escribe el o los productos obtenidos cuando ocurre la reacción. A estos elementos o compuestos se les llama productos. En el ejemplo, el dióxido de carbono, el agua y el calor son los productos; enciérralos en un rectángulo rojo.

c. Reactivos y productos se separan con una flecha, que significa “produce” o “transforma”.

Enciérrala en un círculo negro.

Las letras que están entre paréntesis representan el estado de agregación de la sustancia. En el ejemplo todos son gases.

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De acuerdo con lo anterior, la ecuación del ejercicio anterior dice o se lee de la siguiente manera: una molécula de gas metano reacciona con dos moléculas de oxígeno gaseoso, para producir una molécula de dióxido de carbono en fase gaseosa, dos moléculas de agua en vapor y calor

La escritura de las reacciones químicas es una forma de “lenguaje químico”; para practicarlo, realiza las siguientes actividades:

5. El cambio químico que tiene lugar cuando una reja, ventana o clavo de hierro se oxida, se puede representar de la siguiente manera. Identifica cada uno de los componentes de la ecuación química y escribe su significado.

F e O F e O

4 _(s)+ 3 _{2 (g)}→ 2 ₂ _{3 (s)}

6. Representa con modelos tridimensionales, usando plastilina y palillos, los reactivos presentes en la siguiente reacción y explica con los modelos cómo se forman los productos. (Para facilitar la actividad, la ecuación no se presenta balanceada)¿Qué enlaces deben romperse para formar los nuevos compuestos?

H O O CALOR

C _4(g)+ 2 _2(g)→ CO_2(g)+ H₂ _(g) +

7. ¿Queda el mismo número de átomos?

8. ¿Qué representa una ecuación química?

9. ¿Qué símbolos se utilizan en una ecuación química?

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10. ¿Por qué es importante representar las reacciones con ecuaciones químicas?